• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.23-32
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• 2008

본 논문에서는 논리회로 실험용 장비 사용법 및 실험 내용에 대한 교육용 멀티미디어 콘텐츠로 구성된 논리회로 가상실험실이 실제 실험 교육에 끼치는 교육효과를 조사하였다. 대학 저학년의 공학 실험의 경우, 실험 회로 및 실험 장비 사용법에 대한 사전 이해가 절실히 요구된다. 그러나 기존의 전통적인 실험환경에서는 실험 장비 사용법 교육의 경우, 장비에 대한 접근성이 제한되어 있고, 짧은 실험시간 내에 다양한 기능을 설명하기에는 많은 제약이 있으며, 실험회로의 다양한 동작에 대한 경험은 실제 실험에서나 가능한 문제점이 있다. 본 논문에서 구현한 논리회로 가상실험실에서는 실제 실험 전에 실습자에게 실제 실험과 같은 환경을 제공하여 사전에 실험 준비를 할 수 있도록 한다. 가상실험실을 활용한 집단과 그렇지 않은 집단인 30명 단위의 두 실험 집단에 대해 가상실험실의 교육효과를 조사한 결과, 가상실험실을 활용한 집단이 한 학기 실험과정에서 평균 8.2% 정도의 실험시간 단축을 보였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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• pp.208-215
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• 2003

지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 성능을 예측 평가하기 위하여 실험적 방법들이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙(similitude law)은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있다. 또한 탄성범위 내에서도 크기효과(size offset)가 발생하므로 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형 구조물(prototype)과 축소모형(scaled model)을 모두 실험 대상으로 하여 실제 축소모형만을 실험하여 원형 구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형 구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 실험모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든오차가강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 변화된 강성비(stiffness ratio)를 함께 고려하여 고유진동수의 오차를 보정하고 비탄성 거동중에도 직접적인 실험결과의 비교가 가능한 상사법칙을 제안하였다. 더불어 제안된 상사법칙을 적용한 유사동적실험 (pseudodynamic test)을 수행하여 실험오차보정(experimental error compensation)효과를 검증하였다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제4권2호
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• pp.385-392
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• 1997

실험계획분야에서의 Box의 가장 큰 업적은 Fisher에 의해 정립된 실험계획법의 기본원리들을 활용하여 공학과 화학, 물리학 등 과학분야의 실험에 적합한 실용적인 실험계획을 연구하고, 이를 화학공학의 실제문제에 적용하여 실험계획법을 통해 공학기술의 발전에 기여하게 한 사실이다. 이 논문에서는 반응표면분석과 실험계획법과 관련된 Box의 연구업적을 정리, 요약하려 한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.90-90
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• 2011

최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

• 응용통계연구
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• 제13권2호
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• pp.393-405
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• 2000

원래 최적실험의 이론은 주어진 모형과 그에 따른 가정에 기초하여 발달되었기 때문에 하나의 최적실험기준이 실험이 가족 있는 여러 목적을 모두 반영하는 것이 무리이다. 따라서 실험자가 다목적 실험기준의 필요성을 느끼는 경우에는 종종 여러 최적실험 기준들의 균형을 이루는 방법을 통해 이러한 문제가 다루어진다. 본 연구에서는 이 분산 구조를 가지고 있는 모형을 예를 들어 복합적인 실험기준들을 알아본다. 왜냐하면 이분산인 경우 D-최적과 G-최적실험간의 동격이론은 더 이상 성립되지 않음에 따라 두 실험기준의 특징은 현격하게 구분되어지기 때문이다. 제약조건최적실험, 결합최적실험, 그리고 minimax 설험방법을 통한 실험기준들간의 균형을 꾀하여 보았다. 처음 두 방법은 실험자의 주관이 반영되어 실제적으로 매우 세심한 주의가 필요한 반면, minimax는 그러한 점을 해소하였다고 본다. 또한 이를 확장하여 오차의 이분산 구조에 대한 불확실성이 존재할 때 적용될수 있는 두 가지 실험기준도 마련하여 보았다. 간단한 알고리즘과 결어를 첨부하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.742-742
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• 2012

한국건설기술연구원 하천실험센터는 이수, 치수, 환경을 조화시키는 하천기술을 개발하기 위하여 2009년 11월 경상북도 안동시 남후면 하아리 낙동강변에 준공되었으며 초당 8톤의 인공홍수발생이 가능한 3개의 실험수로와 유 출입수조, 다목적호수실험장, 저류지 및 연구동으로 이루어져 있다. 본 연구는 하천실험센터의 식생과 3가지 유형(본류형, 자연제방지류형, 인공제방지류형)의 인근 하천식생을 비교분석하여 하천실험센터의 현재 식생환경을 파악하고 차후 연구의 기초선 자료로 활용하기 위하여 수행되었다. 2011년 7월부터 9월 사이에 하천실험센터(급경사수로, 직선수로, 사행수로, 유출수조, 자연식생보존구간), 낙동강 본류, 상리천, 하아천에서 대표성을 갖는 장소 각각 1개 지소를 선정하여 식물상조사 및 식생단면조사를 진행하였으며 조사된 자료를 바탕으로 습생도, 교란도, 외래종율, 종다양성지수를 산출하였다. 또한 군집분석(Cluster Analysis)을 통하여 현재 하천실험센터의 식생환경이 타 조사지의 하천식생과 비교하여 어떤 유사성을 보이는지 확인하였다. 전체조사구간에서 총 108종류의 식물이 출현하였다. 3개의 실험수로는 수 습생식물의 종수가 일반하천의 수 습생식물의 종수보다 적었으며 반면에 육상식물의 종수는 더 많게 조사되었다. 또한 1 2년 식물의 경우 실험수로에서 더 많이 출현하였고 다년생초본과 목본은 소수였다. 하천실험센터의 자연식생보존구간의 경우 총 식물 종수 및 수 습생식물의 종수가 최대값을 나타내었고 식물상의 출현유무를 바탕으로 군집분석을 수행한 결과, 하천실험센터의 실험수로는 낙동강 본류, 상리천, 하아천과 유사도가 낮게 구분되었으며 자연식생보존구간은 낙동강 본류 및 상리천과 유사도가 높게 분류되었다. 하천실험센터의 실험수로는 준공당시 기존의 식생이 모두 제거된 상태에서 인위적으로 조성되었기 때문에 현재까지는 하천식생의 특징이 두드러지지 않으며 육상식생에 가까운 식생환경을 나타내고 있다. 자연식생보존구역의 경우 다양한 버드나무류와 초본류가 정착되어 있으며 타 대상지에 비하여 가장 뛰어난 생태성을 가지고 있다. 하천실험센터는 하천실험을 위한 장소이나 그 자체로 생태가치가 높으며 차후 생태연구, 홍보, 교육활동에 유용하게 활용할 수 있는 잠재력을 내포하고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권3호
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• pp.342-355
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• 2006

이 연구는 과학교육에서 중요한 위치를 차지하고 있는 실험수업의 유형을 분류할 수 있는 틀을 개발하는데 목적이 있다. 분류틀을 개발하기 위해 실험의 유형에 관한 선행연구들을 분석하고, 실험수업의 다양한 특성들을 분명하게 나타내는 실험수업 분류틀(CSLI)을 생성하였다. 실험수업 분류틀(CSLI)은 실험수업에 따르는 절차와 접근방식의 두 개의 분류자로 구성하였다. 실험수업에 따르는 절차는 절차 제시의 주체에 따라 절차가 외부에서 공급되는 경우와 학생들에 의해 설계되는 학생생성으로 구분하였으며, 실험수업의 접근 방식은 개념 제시의 순서에 따라 연역적 접근과 귀납적 접근으로 이분법적으로 구분하였다. 두 개의 분류자에 의해 실험수업을 네 가지 유형 - 확인실험, 발견실험, 탐색실험, 연구실험 -으로 분류하고, 각 유형의 실험수업들의 특성과 장단점을 기술하였다. 개발한 실험수업분류틀에 대해서 과학교육전문가 6인의 타당도 검증을 거쳐 분류틀을 완성하였다. 개발된 실험수업 유형 분류틀이 현장검증의 부족으로 인해 실험수업의 다양한 특성을 제한적으로 나타낼지라도 보다 나은 연구를 위한 모델로서 공헌할 수 있을 것이다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.477-486
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• 2005

본 논문에서는 한국과 일본에 위치한 여러 연구기관들 사이에서 수행된 온라인 네트워크 유사동적 실험 결과에 대해 나타내었다.예제 구조물로는 4경간 연속의 면진 교량을 이용하였다. 실험 장비를 보유하고 있는 두 연구기관에서 면진 장치의 비선형 거동에 대한 실험을 수행하고 각 실험 결과를 조합하여 전체 구조의 동적 해석을 수행하였다. 본 논문에서는 먼저 인터넷을 이용한 두 가지 데이터 전송기법을 이용하여 두 기법의 효율성을 비교, 분석하였다. 또한 최근 국내에 위치한 두 연구기관 사이에서 수행된 실험 결과에 대해 논의하였다. 본 연구에서는 상대 연구기관의 실험 상황 및 수행된 실험 결과의 효율적인 모니터링을 위하여 웹 기반의 자바 모니터링 시스템을 개발하였다. 마지막으로 유선과 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험 기법에 대하여 나타내었다. 그 결과, 온라인 네트워크 실험에 소요된 실험 시간은 데이터 전송 기법과 실험장비에 따라 매 시간 단계의 데이터 전송에 0.2-15초, 각 연구기관의 유사동적 실험에 1-10초의 시간이 소요되어 매우 큰 폭으로 변화함을 알 수 있었다. 또한 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험의 경우, 뛰어난 이동성과 인터넷 보안성 등과 같은 여러 가지 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.659-664
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• 2012

2010년 내부공간구상이 변화됨에 따라 토지이용과 새만금호 수면적이 변하여 수리현상에 대한 규명이 필요하여 수리모형을 구축하고 상류유량공급, 모형조도, 배수갑문 통과유량, 조석재현에 대한 검보정 실험을 실시하였다. 상류유량공급에 검정 실험결과를 보면 유입유량 제어계측시스템을 통해서 유입되는 유량은 평균적으로 목표유량의 ${\pm}5%$ 범위 내에서 오차를 두고 목표유량의 추세를 따라가고 있다(그림 1). 그리고 유입유량이 $3{\ell}/s$ 미만일 경우와 변곡구간에서 비교적 오차가 크게 난다. 하지만 실험기간동안 누적유량값의 오차는 5% 미만이기 때문에 실험 결과에 미치는 영향은 크지 않다고 판단된다. 조석재현 검정실험을 한 결과는 목표값과 측정값의 큰 차이가 없다. 실험초기에는 목표값과 측정값의 차이가 크게 나타나지만 실험 5분 이후부터는 최대 EL. 0.2m가 차이가 났는데, 조위가 변곡되는 구간에서 나타났다. 실제 실험에서 조위값은 배수갑문의 운영과 관련되어 변곡구간의 조위값보다 상승 하강구간의 조위값(EL. -1.5m~EL. 0.5m)이 실험에 영향을 미치기 때문에 조석발생위어의 조석 재현성은 정밀하다고 판단된다. 모형조도보정 실험은 수치해석 결과와 수리모형실험을 비교하여 실험을 실시하여 해석식과 실험결과값을 근거로 한 조도재료량을 계산하고 이를 배치하여 검보정 실험을 실시하여 조도를 보정하였다. 배수갑문의 통과유량은 현장 관측자료가 부족하여 검 보정이 어려움이 존재한다. 따라서 이에 대한 추후 연구가 필요하다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.553-562
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• 2006

본 논문에서는 한국과 일본에 위치한 여러 연구기관들 사이에서 수행된 온라인 네트워크 유사동적 실험 곁과에 대해 나타내었다. 예제 구조물로는 4경간 연속의 면진 교량을 이용하였다. 실험 장비를 보유하고 있는 두 연구기관에서 면진 장치의 비선형 거동에 대한 실험을 수행하고 각 실험 결과를 조합하여 전체 구조의 동적 해석을 수행하였다. 본 논문에서는 먼저 인터넷을 이용한 두 가지 데이터 전송기법을 이용하여 두 기법의 효율성을 비교, 분석하였다. 또한 최근 국내에 위치한 두 연구기관 사이에서 수행된 실험 결과에 대해 논의하였다. 본 연구에서는 상대 연구기관의 실험 상황 및 수행된 실험 결과의 효율적인 모니터링을 위하여 웹 기반의 자바 모니터링 시스템을 개발하였다. 마지막으로 유선과 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험 기법에 대하여 나타내었다. 그 결과, 온라인 네트워크 실험에 소요된 실험 시간은 데이터 전송 기법과 실험장비에 따라 매 시간 단계의 데이터 전송에 0.2-l5초, 각 연구기관의 유사동적 실험에 1-10초의 시간이 소요되어 매우 큰 폭으로 변화함을 알 수 있었다. 또한 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험의 경우, 뛰어난 이동성과 인터넷 보안성 등과 같은 여러 가지 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다.